Чтобы организовать отведение воды из выкопанной траншеи, используют водоотлив. Это один из обязательных этапов строительства, когда недалеко от траншеи залегают грунтовые воды.
Иногда этот процесс сложно выполним, так как зависит от плотности грунта, состава пород и характеристики уровня подпочвенных вод.
В случае высокого уровня воды произойдет затопление траншеи и повреждение трубопровода, проложенного в ней. Чтобы избежать этого, рекомендуется обустраивать водоотводы.
Что это такое?
При появлении воды на строительной площадке, она заполняет все пустоты и полости. Вырытая траншея обязательно заполнится жидкостью при стабильно проявлении осадков. Она заполняется водой быстрее, так как имеет небольшую глубину.
Ситуация усугубляется, когда уже уложены трубы канализации, водопровода или газопровода, но обратная засыпка еще не произведена.
Если в траншее лежит электрический кабель, попадание воды в нее крайне нежелательно. Во избежание подобных ситуаций делают водоотлив из траншей.
Водоотлив из траншеи – это отведение и удаление вод, образовавшихся внутри вертикальных и горизонтальных выработок грунта.
Все процедуры по производству временного водоотлива из траншеи осуществляются до начала земляных работ. Для выполнения задачи делают дренажные канавы, а также устанавливают насосы. Если траншея проходит с заглублением, в этом месте монтируют водосборный колодец, который закрепляют досками и засыпают снизу гравием или щебнем.
Основной задачей организации водоотлива является удаление воды, образовавшейся в траншее. Искусственное понижение уровня грунтовых вод заключается в откачке появившейся жидкости.
В процессе осушения площади между первоначальной и сниженной откачкой поверхностью от воды, образуется пространство, где можно осуществлять разработку грунта. Это отлично помогает ускорить процесс работы, чтобы не ждать пока грунтовые воды сами уйдут под землю.
Чтобы поддерживать надлежащий уровень воды, приемлемый для работы техники и персонала, необходимо постоянно откачивать жидкость из канавы. Для этого используются специализированные насосы, они работают до тех пор, пока все строительные работы по укладке трубопровода и рытью траншеи не будут завершены.
Уход грунтовых вод осуществляется через выемки дна разработанной траншеи, а также через откосы. В процессе эксплуатации такой системы откосы могут разрушаться. Поэтому рекомендуется использовать шпунтовые ограждения стенок траншеи и укрепление.
Способы организации
Существует несколько способов организации водоотлива из траншеи: открытый и закрытый.
Такой способ водопонижения в траншеях считается самым простым и распространенным методом борьбы с грунтовыми водами.
Для каких грунтов подходит данная методика понижения грунтовых вод:
- трещиноватые породы;
- обломочные породы;
- галечниковые грунты;
- гравийные грунты.
Иногда такой тип водоотлива используют в траншеях из песчаного грунта. В таком случае важно использовать открытый водоотлив в сочетании с глубинным водопонижением.
Суть открытого способа заключается в наличии:
- водосборной канавы,
- приямка,
- насоса для откачки воды,
- сбросного трубопровода.
Водосборная канава находится в самом низу траншеи, на ее дне. Там же устанавливается откачивающий насос. Сама канава состоит из установленных по вертикали досок, расстояние между которыми составляет 60 см. По бокам доски обсыпают гравием.
Плюсами открытого водоотлива считаются его доступность, простота исполнения, а также необходимость применения только центробежных насосов. Из недостатков – невозможность использования на песчаных и глинистых почвах.
Такой способ отведения воды из траншеи еще называют грунтовым. Если при открытом способе насосы устанавливаются на дне траншеи, но на поверхности земли, то в данном случае все откачивающие приборы зарывают в землю.
Закрытый водоотлив обустраивается с помощью иглофильтров. В таком случае откачка воды ведется из системы отдельных скважин. Они расположены вне контура основания траншеи по всему периметру.
При таком способе откачки воды вокруг скважин образуется воронка понижения. В нижней части скважины расположены фильтры: через них поступает вода внутрь и оттуда же откачивается.
Этот способ позволяет расположить скважины так, что кривая оттока воды будет находиться внутри грунта. Тогда напор воды будет направлен не на разрушение стенок траншеи, а на их уплотнение изнутри. Грунт на откосах траншеи при закрытом водоотливе будет находится в осушенном состоянии. Такой способ водоотлива используется для песчаной и глинистой почвы.
Расчет объема притока грунтовых вод
Первое, что необходимо знать для расчета этих показателей – размеры траншеи. Какие еще показатели важны для использования формулы:
Вид траншеи: прямоугольный, квадратный или неправильной формы.
- Длина, ширина и средняя ее глубина.
- Продолжительность работы насосной установки.
- Типы грунтов, а также коэффициенты их фильтрации и водоотдачи.
- Мощность и напор каждой скважины.
Как посчитать? Чтобы узнать коэффициент фильтрации и водоотдачи грунтов, пользуются лабораторными исследованиями, проведенными на участке. Если такие сведения отсутствуют, можно использовать данные нормативного документа «Рекомендации по определению гидрогеологических параметров грунтов методом откачки воды из скважин». Формула расчета указана на картинке ниже. В ней показатель Кф означает коэффициент фильтрации, м/сутки. Буква М говорит о мощности водоносного горизонта, а показатель S – водопонижение при откачке. Этот знаменатель необходимо заранее вычислить самостоятельно.
Для этого нужно от пьезометрического уровня воды в колодце отнять динамический уровень установившейся воды при откачке, все данные записывать в метрах.
Знаменатель R говорит про радиус воронки, а r – о размере скважины в метрах. Для быстрого расчета существуют специальные программы, которые после введения данных быстро рассчитывают приток воды в траншею.
Схема и технология осуществления
Рассмотрим схемы и технологии открытого и закрытого водоотлива из траншеи:
Чтобы сделать систему открытого водоотлива, оборудуются специальные приямки-водосборники в траншеях. В них находятся подводящие канавы, с шириной по дну не менее 50 см. Чтобы обустроить такой приямок производят извлечение грунта площадью 1 метр х1 метр или 1,5 метра х 1,5 метра. Глубина такого приямка составляет 1,5-2 метра.
Водосборник должен быть оборудован из перфорированной трубы, ее диаметр от 530 до 1020 мм. Количество водосборников может изменяться: оно зависит от уровня грунтовых вод, расположения других подземных конструкций, а также от условий строительной площадки для траншеи.
Для работы применяются центробежные и грязевые насосы. Они способны откачивать воду в водосборный коллектор. Оттуда она уходит за пределы траншеи, затем сбрасывается в систему ливневой канализации.
Чтобы предотвратить размывание траншеи, ее стенок и откосов, дополнительно используют искусственное понижение уровня грунтовых вод – закрытый метод водоотлива. Для этого организовывают скважины, не позволяющие разрушить целостность траншеи.
Какие насосы применяются?
Для открытого водоотлива используются центробежные насосы нескольких типов. Все они имеют разные характеристики, степень производительности, высоту всасывания и подъема воды:
- Насосы типа C. Предназначены для откачивания грязной воды. Имеют высокую производительность – до 120 кубов в час. Оснащаются двигателями на 7 кВт, высокой частотой вращения, имеют вес до 3 кг.
- Насосы типа K. Приборы консольного типа, имеют горизонтальную одноступенчатую конструкцию. Подают от 5 до 360 кубов воды в час. Соединяются с электродвигателем при помощи фланцев. Такие насосы могут использоваться при вакуумном водопонижении.
- Насосы типа МС. Секционные насосы, перекачивают чистую воду с температурой до 60 градусов, используются для поверхностного водоотлива. Производительность такого прибора достигает 150 кубов воды в час. Частота вращения составляет 3000 оборотов в минуту.
- Насосы типа НД. Одноступенчатые модели с двухсторонним входом воды. Подают воду с температурой до 100 градусов. Могут работать с эжекторными иглофильтрами, а также в трубчатых колодцах.
Насосы типа С не требуют обязательной горизонтальной установки, они не прихотливы в обслуживании, так как для них не опасны примеси в воде. Приборы других типов могут работать только с чистой водой и устанавливаются только в горизонтальном положении.
Грунтовой или закрытый водоотлив может использоваться в любом грунте, но часто его применение целесообразно в тех типах почвы, где откачка открытым методом может привести к обрушению стенок траншеи.
В этом случае нет необходимости обустраивать пологие откосы, делать шпунтовые ограждения. Качество водоотлива повышается, а количество времени на работы уменьшается.
Процесс обустройства закрытого водоотлива имеет свои особенности:
- используются иглофильтровые установки, понижающие уровень грунтовых вод;
- применение часто расположенных скважин с трубчатыми водоприемниками;
- фильтры монтируются на глубину 4-5 метров;
- делают траншеи шириной до 4-5 метра;
- если траншеи более широкие, то используются двухрядные установки.
Для опускания иглофильтров используют специальные гидравлические установки.
Используемые установки
Для закрытого водоотлива используются:
- Легкие иглофильтровые установки. Иглофильтровый прибор состоит из насосного агрегата, всасывающего коллектора, а также резинового шланга и самого иглофильтра. Это мобильные установки, их можно погружать в грунт в собранном виде. Они простые и надежные в эксплуатации, но на степень их эффективности влияет их герметичность. Наилучший вариант насосов, применяемых с установками – насосы, способные качать воду на высоту 8 метров.
- Эжекторные иглофильтры. Подходят для вакуумирования скважин. Самые распространенные установки ЭИ-2,5, ЭИ-4 и ЭИ-6. Конструкция состоит из иглофильтров с эжекторными водоподъемниками, распределительных трубопроводов и центробежных насосов.
На рисунке показана схема эжекторной установки с циркуляционным резервуаром. При такой системе вода, выбрасываемая из иглофильтра, попадает в контейнер, а затем сливается в циркуляционный резервуар. Потом часть жидкости высасывается насосом, а другая часть выводится за пределы траншеи.
Расценки в смете
Цена на обустройство разных видов водоотлива складывается из:
- типа грунта,
- условий строительной площадки,
- показателей экспертизы лабораторных исследований уровня грунтовых вод и самого грунта.
Если используется закрытый способ, нужно бурить скважины. Чем больше диаметр скважины, тем дороже обойдется бурение на 1 погонный метр.
Также учитывают тип используемого насоса: чем больше его производительность, тем дороже обойдется общая сумма работы по обустройству водоотлива. Открытый водоотлив из траншеи обойдется в разы дешевле закрытого, но этот вариант будет эффективнее в любом типе грунта.
Ориентировочная стоимость на откачку воды из траншеи указана в таблице:
| Вид работы | Стоимость |
| Водопонижение иглофильтрами | От 250000 рублей за монтаж установки |
| Использование открытого водоотлива | От 40000 рублей |
| Глубинное водопонижение | От 4000 рублей |
При этом откачка образовавшейся воды из траншеи с помощью илососа по стоимости составит от 1500 рублей за час работы.
Если вас интересует, что собой представляет траншея в строительстве, каково ее устройство, методы разработки, загляните в этот раздел.
Заключение
Водоотлив бывает открытым и закрытым. Он обустраивается для откачки воды из траншеи на строительной площадке. Перед организацией работ необходимо по формуле вычислить величину притока грунтовых вод.
Для открытого способа используются центробежные насосы, для закрытого – иглофильтровые установки и скважины. Стоимость услуги складывается из типа грунта, особенностей траншеи и результатов лабораторной экспертизы почвы.
